Контрольная работа по металлургии на тему 1. Использование различных физико-химических методов анализа для определения вещественного состава изучаемой твердой фазы.

Физико-химические методы анализа, как и химические методы, основаны на проведении той или иной химической реакции. В физических методах химические реакции отсутствуют или имеют второстепенное значение, хотя в спектральном анализе интенсивность линий всегда существенно зависит от химических реакций в угольном электроде или в газовом пламени. Поэтому иногда физические методы включают в группу физико-химических методов, так как достаточно строгого однозначного различия между физическими и физико-химическими метода­ми нет, и выделение физических методов в отдельную группу не имеет принципиального значения.
Можно выделить несколько признаков, на основе которых классифицируются рассматриваемые методы. Однако мы приведем самую общую систему, объединяющую и охватывающую все основные способы исследования, относящиеся непосредственно к физико-химическим.
1. Электрохимические методы исследования. Подразделяются на основе измеряемого параметра на:
потенциометрию; вольтамперометрию; полярографию; осциллометрию; кондуктометрию; электрогравиметрию; кулонометрию; амперометрию; диэлкометрию; высокочастотную кондуктометрию.
2. Спектральные. Включают в себя:
оптические; рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию; электромагнитный и ядерномагнитный резонанс.
3. Тепловые. Подразделяются на:
термические; термогравиметрию; калориметрию; энтальпиметрию; делатометрию.
4. Хроматографические методы, которые бывают:
газовые; осадочные; гельпроникающие; обменные; жидкостные.
Также можно разделить физико-химические методы анализа на две большие группы. Первая - это те, в результате проведения которых происходит деструкция, то есть полное или частичное разрушение вещества или элемента. Вторая - недеструктивные, сохраняющие целостность исследуемого образца.
Области использования рассматриваемых способов работы достаточно разнообразны, но все они, конечно, так или иначе, касаются науки или техники. В целом можно привести несколько основных примеров, из которых станет понятно, для чего именно нужны подобные методы.
1. Контроль над протеканием сложных технологических процессов на производстве. В этих случаях оборудование необходимо для бесконтактного управления и отслеживания всех структурных звеньев рабочей цепочки. Эти же приборы зафиксируют неполадки и неисправности и дадут точный количественный и качественный отчет о мерах устранения и предупреждения.
2. Проведение химических практических работ с целью качественного и количественного определения выхода продукта реакции.
3. Исследование образца вещества с целью установления его точного элементного состава.
4. Определение количества и качества примесей в общей массе образца.
5. Точный анализ промежуточных, основных и побочных участников реакции.
6. Подробный отчет о строении вещества и проявляемых им свойствах.
7. Открытие новых элементов и получение данных, характеризующих их свойства.
8. Практическое подтверждение теоретических данных, полученных эмпирическим путем.
9. Аналитическая работа с веществами высокой чистоты, применяемыми в различных отраслях техники.
10. Титрование растворов без применения индикаторов, которое дает более точный результат и имеет совершенно простое управление, благодаря работе аппарата. То есть влияние человеческого фактора сводится к нулю.
11. Основные физико-химические методы анализа позволяют изучить состав: минералов; полезных ископаемых; силикатов; метеоритов и инородных тел; металлов и неметаллов; сплавов; органических и неорганических веществ; монокристаллов; редких и рассеянных элементов.
Области использования методов атомная энергетика; физика; химия; радиоэлектроника; лазерная техника; космические исследования и прочие. Классификация физико-химических методов анализа лишь подтверждает, насколько они всеобъемлющи, точны и универсальны для применения в исследованиях.

2. Сорбционная емкость. Статическая (СОЕ) и динамическая обменная емкость (ДОЕ) ионитов. Полная динамическая обменная емкость (ПДОЕ). Методы оценки этих показателей. Расчетные формулы.
Сорбционная емкость — количество вещества, которое способен поглотить сорбент на единицу своей массы.
Статическая обменная ёмкость (СОЕ) – это обменная емкость ионита при равновесии в данных рабочих условиях. Статическая обменная ёмкость обычно меньше полной.
ДОЕ (динамическая обменная емкость) – обменная емкость ионита, определяемая по появлению данного иона в вытекающем из колонки раствора (по «проскоку») (мг-экв/дм3).